高荣胜 陈妍

摘要：目前配电线路或设备上使用的螺栓大部分没有采用力矩控制措施，当力矩达不到设备要求力矩时，线路或设备连接点可能出现接触不良烧坏等故障，进而引起线路或设备事故。研制一种力矩螺母，该螺母具有通用性，能与普通螺栓配合达到力矩效果，具有简单、方便、快捷可靠等特点，适用于所有配电线路或设备的电气连接点使用。

关键词：力矩螺母;技术分析;技术创新

1、前言

目前在配电线路和设备上使用的大部分螺栓均没有上紧力矩控制措施，在安装施工过程中由于螺栓较多，一般只能依靠施工人员的经验，对部分关键位置的螺栓采用力矩板手控制上紧力矩。特别是近年由于充电式工具的大量使用，充电式工具的力矩达不到设备要求力矩，导致线路或设备连接点烧坏的情况时有发生，进而引起线路或设备事故。文中分析了配电线路和设备上使用的螺栓没有采用力矩控制措施的原因，并对现时普通螺母进行技术革新或改进，研制一种力矩螺母，当螺母达到预定力矩后自动脱离紧固部分，确保紧固部分达到预定的力矩。

2、配电线路和设备上使用的螺栓没有采用力矩控制措施的原因

2.1配电线路和设备点多面广，使用的螺栓较多，施工安装人员一般只使用普通的板手进行安装，如改为采用力矩板手安装，将导致工作量加大，另一方面力矩板手体积大，携带使用不方便。

2.2施工安装人员安装过程中可能会出现螺栓遗忘上紧的情况，因为目前普通螺栓是否上紧，没有明显的上紧标识。

2.3验收把关困难，线路上的螺栓是否上螺，地面验收人根本无法确认，也不可能每个螺栓再去逐一检查。

2.4施工安装人员靠经验安装螺栓，容易导致螺栓过松、过紧滑扣或扭断螺栓。

3、新型力矩螺母采用的技术原理、技术关键点及创新点

3.1技术原理

3.1.1螺母全不锈钢设计，采用上下部分结构，上部与下部之间有一环切刀口（切割深度与螺栓要求力矩匹配），当使用板手或工具旋转上部时，带动螺母下部分旋转上紧，当下部分紧固力矩达到预定力矩后，上下部分之间的环切刀口開裂分离上下部分，上部分脱离后剩下的下部分与螺栓紧固，上紧配电线路和设备的节点连接端子或设备。

3.1.2力矩螺母主要组成：1、螺母上部分，为外六角形与普通螺母一致，内部中空（直径比螺栓主体大），上紧螺母时，普通扳手套在螺母上部分旋转，螺母上部分带动螺母下部分旋转，当螺母下部分达到一定力矩后，螺母上部分脱离，保留螺母下部分固定设备。2、螺母下部分，为外六角形内螺纹，螺纹与螺栓公差配合，主要作用为固定设备部件。3、预留断开位置，该位置为一条细长环形的切割缝，人工切割一定深度，切割量与螺栓力矩配合，当达到螺栓规定力矩后，割缝迅速开裂加长，将螺母上下部分分离。4、定位环，作为用将板手定位在螺母上半部分，确保板手旋转力全部加在螺母上部分，防止板手滑落至螺母下部分，失去螺母的力矩作用。5、螺栓主体，为普通螺栓，可在任何同规格的螺栓主体上使用。7、螺母主体，由螺母上部分和螺母下部分组成，原理为当板手施加扭力在螺母上部分，螺母上部分通过内壁连接带动螺母下部分旋转并上紧，当螺母下部分旋转达到一定的力矩时，预留断开位置裂缝迅速开裂加长并开断使螺母上下部分分离，保留螺母下部分紧固设备部件。

3.2 技术效果

1、克服了普通螺栓只能通过力矩板手控制力矩的方式。2、克服了一般力矩螺栓通过螺栓主体旋转的方式控制力矩或结构复杂的力矩螺母缺点，具有结构简单实用。3、解决配网线路和设备螺栓众多，每个螺栓也需要得到相应的力矩保障难题。4、解决地面验收人员无法验收杆塔上螺栓是否紧固的验收难道。5、解决螺栓安装可能出现遗留螺栓没有上紧的情况。6、通用性强，可在配套的所有螺栓主体上使用该防松力矩螺母，不改变螺栓主体结构，经济实用，通用性强。

3.3 技术关键点及创新点

1、螺母到达预定力矩后采用螺母上下部分分离，保留下部分紧固的方式。2、预留断开位置为螺母中部人工切割缝，根据螺母的力矩而设定切割缝的深度相配合。3、螺母上部分为外六角中空设计中间有定位环，板手上紧螺母时由定位环限制，只能通过螺母上部分上紧，螺母上部分达到预定力矩后，自动脱落。

结束语

该力矩螺母能有效对配电线路或设备节点螺栓的紧固程度进行控制，防止由于螺栓上紧力矩不足引起接触不良导致事故。另一方面有效减轻验收人员的工作量，无需登高和逐个螺栓检查，提高验收效率。施工简便，不用靠施工人员经验对螺栓进行安装，也无需配备过多的力矩板手，施工快捷方便。力矩螺母的创新有效解决了目前螺栓力矩控制问题，提高劳动效率和可靠性。

参考文献：

[1]2018年《浅析预紧力对螺栓强度的影响》闫琳 任娜 康建伟 李少敏

[2]2011年《螺栓联结的可靠性研究》童辉云 包珺

[3]2011年《谈高强度螺栓》吴先友

[4]2021年《螺栓连接结构力学建模方法概述》孙丹 李远幽 吕秉琳